JPS6180768A - 燃料電池システム - Google Patents
燃料電池システムInfo
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- JPS6180768A JPS6180768A JP59201726A JP20172684A JPS6180768A JP S6180768 A JPS6180768 A JP S6180768A JP 59201726 A JP59201726 A JP 59201726A JP 20172684 A JP20172684 A JP 20172684A JP S6180768 A JPS6180768 A JP S6180768A
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- precipitator
- fuel cell
- fuel
- anode
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0643—Gasification of solid fuel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はアノードでの炭素析出を防止した燃料電池シス
テムに係り、特に、石炭ガス化燃料等を使用するのに好
適な燃料電池システムに関する。
テムに係り、特に、石炭ガス化燃料等を使用するのに好
適な燃料電池システムに関する。
これまで燃料電池のアノード室へ供給される燃料は、１
９７９年ＥＰＲＩ ＥＭ−１０９７のＥｕｅｌｌ（：：
ｅｌｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ Ｉｎｔｅｇｒ
ａｔｅｄ ＳｙｓｔｅｍｓＥｖａｌｕａ ｔ ｉｏｎ
という技術文献にも講じられているように、原燃料、例
えば、ＬＮＧ、ＬＰＧ、メタノール、ナフサなどの軽質
油及び石炭等に多量の水を加えるなどして、燃料電池の
作動条件下、すなわち、作動圧力、温度下で炭素の析出
が起こりにくいガス組成に改質したものであった。
９７９年ＥＰＲＩ ＥＭ−１０９７のＥｕｅｌｌ（：：
ｅｌｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ Ｉｎｔｅｇｒ
ａｔｅｄ ＳｙｓｔｅｍｓＥｖａｌｕａ ｔ ｉｏｎ
という技術文献にも講じられているように、原燃料、例
えば、ＬＮＧ、ＬＰＧ、メタノール、ナフサなどの軽質
油及び石炭等に多量の水を加えるなどして、燃料電池の
作動条件下、すなわち、作動圧力、温度下で炭素の析出
が起こりにくいガス組成に改質したものであった。
しかし、そのような状態の燃料においても経時的な炭素
析出が完全に避けられるとは言い難い。
析出が完全に避けられるとは言い難い。
さらに、原燃料に多量の水を加え（すなわち、スチーム
カーボン比（ＨＩＯ／Ｃモル比）を炭素非析出の理論限
界値よりも数倍大きく与える）、改質して得られた燃料
流量は相尚大きくなシ、燃料配管等が大形化するに伴い
、システム全体も大形化するだけでなく、燃料中に多量
に含まれるＨ２Ｏにより電解質が希薄化され、電圧降下
を生じさせ電池効率を低下させるという欠点があった。
カーボン比（ＨＩＯ／Ｃモル比）を炭素非析出の理論限
界値よりも数倍大きく与える）、改質して得られた燃料
流量は相尚大きくなシ、燃料配管等が大形化するに伴い
、システム全体も大形化するだけでなく、燃料中に多量
に含まれるＨ２Ｏにより電解質が希薄化され、電圧降下
を生じさせ電池効率を低下させるという欠点があった。
本発明の目的は、アノードでの炭素析出を効果的に防止
し得る燃料電池システムを提供することにある。
し得る燃料電池システムを提供することにある。
本発明は、燃料電池のアノードで炭素析出を防止する手
段として、燃料がアノード室へ入る手前に炭素析出を意
図的に行なわせる炭素析出器を設け、燃料電池のアノー
ドで析出する炭素を前もって炭素析出器で取り除くよう
にしたものである。
段として、燃料がアノード室へ入る手前に炭素析出を意
図的に行なわせる炭素析出器を設け、燃料電池のアノー
ドで析出する炭素を前もって炭素析出器で取り除くよう
にしたものである。
ここで炭素析出器とは、燃料電池のアノードに保持され
た炭素析出反応に活性を示す物質を同量以上もつもので
、炭素析出器内でアノード室へ供給される燃料がこの物
質に直接接触し、燃料電池の動作条件を含みさらに炭素
析出の生じ易い条件（圧力、温度）が操作可能な機器を
いう。炭素析出器の構造、形状等は第２図、第３図に示
したものに限らない。
た炭素析出反応に活性を示す物質を同量以上もつもので
、炭素析出器内でアノード室へ供給される燃料がこの物
質に直接接触し、燃料電池の動作条件を含みさらに炭素
析出の生じ易い条件（圧力、温度）が操作可能な機器を
いう。炭素析出器の構造、形状等は第２図、第３図に示
したものに限らない。
以下、本発明の実施例を石炭ガス化燃料を用いた燃料電
池システムに限定して説明するが、他燃料の場合にも同
様、かつ、容易に応用できる。
池システムに限定して説明するが、他燃料の場合にも同
様、かつ、容易に応用できる。
本発明の一実施例を第１図により説明する。燃料電池１
は電解質２を挾むカソード３とアノード５およびカソー
ド３を包囲したカソード室４、アノード５を包囲したア
ノード室６を積層して構成され、アノード室６の前段に
炭素析出器７、熱交換器８、石炭ガス化装置９の順に設
けて、燃料電池システムが構成される。以下、本実施例
の動作を説明する。原燃料１０（少なくとも石炭及び酸
化剤を含む）が石炭ガス化装置９に導入されガス化され
る。石炭ガス化装置９より得られた燃料ガス１２は空気
１１（もしくは酸素）と熱交変器８で熱交換して冷却さ
れ、燃料電池１のアノード５に保持されている炭素析出
反応に活性を示す物質と同じ物質を同量以上もつ炭素析
出器７において、次のＢｏｕｄｏｕａｒｄ反応 ２ ＣＯ”Ｃ＋ ００２ ＋ ３８．２ｋｃａｌ／ ｍ
ｏｌを促進させ、燃料ガス１２がアノード室６に到達す
る手前で、アノード５で析出する炭素分を炭素析出器７
内に析出させる。その場合、例えば、炭素析出器７内の
動作圧力が燃料電池１のアノード室６内″′力と等し７
゛とき屯８°“４°“°′４反応 、！が発
熱反応であることからも明らかなように炭素析出器７内
の動作温度は燃料電池１のアノード室６の入口温度以下
とし、アノード５よりも炭素析出器７の方が炭素析出の
起き易い条件に維持される。その結果、アノード室６に
は、燃料ガス１２が炭素析出器７で炭素析出処理されて
得られた燃料ガス１３となって供給されるので、燃料電
池１のアノード５では極めて炭素析出が生じにくい燃料
ガス組成が実現される。その後、燃料ガス１３はアノー
ド室６を経て、排ガス１４となってアノード室６より排
出される。一方、カソード室４には、熱交換器８で昇温
された空気１１（もしくは酸素）が供給され、排ガス１
６となってカソード室４より排出される。本発明の一実
施例によれば、燃料電池のアノードでの炭素析出が防止
できるので、アノードの触媒活性の寿命が向上し、アノ
ードを構成する多孔質体の目詰まりが防止でき、炭素析
出による電極間の電気的短絡も防止できるという効果と
、カソード室へ供給するガスがシステム内で熱交換され
昇温されるので、燃料電池システムの熱効率が向上する
という効果がある。さらに、Ｈ２Ｏを使わないので、燃
料電池の電解質の希薄化が低減され、電圧降下を増大さ
せず電池効率が安定に維持される。
は電解質２を挾むカソード３とアノード５およびカソー
ド３を包囲したカソード室４、アノード５を包囲したア
ノード室６を積層して構成され、アノード室６の前段に
炭素析出器７、熱交換器８、石炭ガス化装置９の順に設
けて、燃料電池システムが構成される。以下、本実施例
の動作を説明する。原燃料１０（少なくとも石炭及び酸
化剤を含む）が石炭ガス化装置９に導入されガス化され
る。石炭ガス化装置９より得られた燃料ガス１２は空気
１１（もしくは酸素）と熱交変器８で熱交換して冷却さ
れ、燃料電池１のアノード５に保持されている炭素析出
反応に活性を示す物質と同じ物質を同量以上もつ炭素析
出器７において、次のＢｏｕｄｏｕａｒｄ反応 ２ ＣＯ”Ｃ＋ ００２ ＋ ３８．２ｋｃａｌ／ ｍ
ｏｌを促進させ、燃料ガス１２がアノード室６に到達す
る手前で、アノード５で析出する炭素分を炭素析出器７
内に析出させる。その場合、例えば、炭素析出器７内の
動作圧力が燃料電池１のアノード室６内″′力と等し７
゛とき屯８°“４°“°′４反応 、！が発
熱反応であることからも明らかなように炭素析出器７内
の動作温度は燃料電池１のアノード室６の入口温度以下
とし、アノード５よりも炭素析出器７の方が炭素析出の
起き易い条件に維持される。その結果、アノード室６に
は、燃料ガス１２が炭素析出器７で炭素析出処理されて
得られた燃料ガス１３となって供給されるので、燃料電
池１のアノード５では極めて炭素析出が生じにくい燃料
ガス組成が実現される。その後、燃料ガス１３はアノー
ド室６を経て、排ガス１４となってアノード室６より排
出される。一方、カソード室４には、熱交換器８で昇温
された空気１１（もしくは酸素）が供給され、排ガス１
６となってカソード室４より排出される。本発明の一実
施例によれば、燃料電池のアノードでの炭素析出が防止
できるので、アノードの触媒活性の寿命が向上し、アノ
ードを構成する多孔質体の目詰まりが防止でき、炭素析
出による電極間の電気的短絡も防止できるという効果と
、カソード室へ供給するガスがシステム内で熱交換され
昇温されるので、燃料電池システムの熱効率が向上する
という効果がある。さらに、Ｈ２Ｏを使わないので、燃
料電池の電解質の希薄化が低減され、電圧降下を増大さ
せず電池効率が安定に維持される。
第２図は、炭素析出器７の最も簡単な構造を示した図例
である。燃料ガス１２が炭素析出器７に接続された配管
５０を通り、炭素析出器７の内部に保持された（燃料電
池のアノードに保持され）炭素析出反応に活性を示す物
質５２と直接接触し、炭素析出器７に接続された配管５
１を通って、炭素析出処理された燃料ガス１３となり排
出される。
である。燃料ガス１２が炭素析出器７に接続された配管
５０を通り、炭素析出器７の内部に保持された（燃料電
池のアノードに保持され）炭素析出反応に活性を示す物
質５２と直接接触し、炭素析出器７に接続された配管５
１を通って、炭素析出処理された燃料ガス１３となり排
出される。
第３図は、炭素析出器７の他の構造例である。
構成及び動作を以下に述べる。燃料ガス１２は、炭素析
出器７に接続された配管５０を通り、炭素析出器７内に
導かれる。炭素析出器７は内管５７をも２二重管構造と
なっており、内管５７上部には燃料電池のアノードに保
持され炭素析出反応に活性を示す物質と同じ物質５２を
同量以上仕切り板５６によって内在させている。内管５
７下部は空洞となっており、はぼ最下部の所に水５３を
□流すための冷却管５４を配置する。冷却管５４の先端
部５５はスプレー構造となっており、物質５２が充てん
された内管５７の上部に配置される。燃料ガス１２が炭
素析出器７に入り、物質５２により炭素析出反応が活性
化されると、物質５２に炭素が析出する。炭素析出を被
った物質５２の活性維持のため、内管５７内に設けた冷
却管５４の先端部５５からの水スプレーを行なわせ、物
質５２表面の炭素を洗浄し除去する。スプレーを行なっ
たのちの燃料ガスは、内管５７下部に設けられた冷却管
５４によって冷却され、炭素を含む水５９として凝縮物
の受は部５８に凝縮され集められ、その後、炭素を含む
水５９は適宜処理される。一方、析出した炭素とスプレ
ーされた水分を除去し、炭素析出処理されて得られた燃
料ガス１３は、冷却管５４の外壁に接したのち、内管５
７と炭素析出器７の外管との間を通って内管５７の上部
との熱ズ換により昇温され、炭素析出器７に取付けられ
た配管５１を通って次段へ移る。こうして、炭素析出器
７の性能は長期的使用が可能という点で向上される。
出器７に接続された配管５０を通り、炭素析出器７内に
導かれる。炭素析出器７は内管５７をも２二重管構造と
なっており、内管５７上部には燃料電池のアノードに保
持され炭素析出反応に活性を示す物質と同じ物質５２を
同量以上仕切り板５６によって内在させている。内管５
７下部は空洞となっており、はぼ最下部の所に水５３を
□流すための冷却管５４を配置する。冷却管５４の先端
部５５はスプレー構造となっており、物質５２が充てん
された内管５７の上部に配置される。燃料ガス１２が炭
素析出器７に入り、物質５２により炭素析出反応が活性
化されると、物質５２に炭素が析出する。炭素析出を被
った物質５２の活性維持のため、内管５７内に設けた冷
却管５４の先端部５５からの水スプレーを行なわせ、物
質５２表面の炭素を洗浄し除去する。スプレーを行なっ
たのちの燃料ガスは、内管５７下部に設けられた冷却管
５４によって冷却され、炭素を含む水５９として凝縮物
の受は部５８に凝縮され集められ、その後、炭素を含む
水５９は適宜処理される。一方、析出した炭素とスプレ
ーされた水分を除去し、炭素析出処理されて得られた燃
料ガス１３は、冷却管５４の外壁に接したのち、内管５
７と炭素析出器７の外管との間を通って内管５７の上部
との熱ズ換により昇温され、炭素析出器７に取付けられ
た配管５１を通って次段へ移る。こうして、炭素析出器
７の性能は長期的使用が可能という点で向上される。
第４図に本発明の他の実施例を示す。第１図と異なる箇
所を部分的に取り上げて説明する。この実施例では、炭
素析出器７及び１７の二つを並列に設置したことを特徴
とする。すなわち、熱交換器８を経た燃料ガス１２は初
め開かれたパルプ１８を経由し、燃料電池１のアノード
５に保持されている炭素析出反応に活性を示す物質と同
じ物質を同量以上もつ炭素析出器７で所定の炭素析出処
理をされた燃料ガス１３となって、開かれたパルプ１９
を経由し、燃料電池１のアノード室６へ導入される。こ
のとき、炭素析出器１７の前後に設置されたパルプ２０
及び２１は閉じられている。
所を部分的に取り上げて説明する。この実施例では、炭
素析出器７及び１７の二つを並列に設置したことを特徴
とする。すなわち、熱交換器８を経た燃料ガス１２は初
め開かれたパルプ１８を経由し、燃料電池１のアノード
５に保持されている炭素析出反応に活性を示す物質と同
じ物質を同量以上もつ炭素析出器７で所定の炭素析出処
理をされた燃料ガス１３となって、開かれたパルプ１９
を経由し、燃料電池１のアノード室６へ導入される。こ
のとき、炭素析出器１７の前後に設置されたパルプ２０
及び２１は閉じられている。
その後、炭素析出器７の性能低下に伴って、炭素析出器
７の代わりに初期の炭素析出器７と同性能の炭素析出器
１７の使用に切り換える。ここで、パルプ１８及び１９
の閉鎖とともに、パルプ２０及び２１を開口させる。す
なわち、燃料ガス１２は熱交換器８を経たのち、開かれ
たパルプ２０を経由し・炭素析出器１７７所定０炭素析
出処１を ！された燃料ガス１３となって
、開かれたパルプ１９を経由し、燃料電池１のアノード
室６へ導入される。この実施例によシ、第１図の実施例
における効果に加えて、炭素析出器が並列に設置されて
いるので、炭素析出器の性能低下が見られた場合でも、
もう一方の炭素析出器に切り換えることにより、燃料電
池システムを安定に長期連続運転できるという効果があ
る。なお、性能の低下した方の炭素析出器はもう一方の
炭素析出器が作動している間に、器内の充てん物質を交
換もしくは酸化剤、炭素の溶剤などを用いて再生するな
どして性能の復帰を図り、燃料電池システム内に再度組
み込み、長期利用を可能にさせる。
７の代わりに初期の炭素析出器７と同性能の炭素析出器
１７の使用に切り換える。ここで、パルプ１８及び１９
の閉鎖とともに、パルプ２０及び２１を開口させる。す
なわち、燃料ガス１２は熱交換器８を経たのち、開かれ
たパルプ２０を経由し・炭素析出器１７７所定０炭素析
出処１を ！された燃料ガス１３となって
、開かれたパルプ１９を経由し、燃料電池１のアノード
室６へ導入される。この実施例によシ、第１図の実施例
における効果に加えて、炭素析出器が並列に設置されて
いるので、炭素析出器の性能低下が見られた場合でも、
もう一方の炭素析出器に切り換えることにより、燃料電
池システムを安定に長期連続運転できるという効果があ
る。なお、性能の低下した方の炭素析出器はもう一方の
炭素析出器が作動している間に、器内の充てん物質を交
換もしくは酸化剤、炭素の溶剤などを用いて再生するな
どして性能の復帰を図り、燃料電池システム内に再度組
み込み、長期利用を可能にさせる。
第５図の実施例は第１図の実施例において、炭素析出器
７を出た燃料ガス１３を他の熱媒体２２と熱交換器２３
で熱交換させて昇温し、燃料電池１のアノード室６へ供
給することを付は加えたシステムの例を示したものであ
る。これは、炭素析出器７で定常よりも大きな炭素析出
能力を要求され九堪合に、Ｂｏｕｄｏｕａｒｄ反応をよ
り活性化させるために温度を低下させる必要があり、炭
素析出処理されて得られた燃料ガス１３の温度を燃料電
池１のアノード室６の入口温度まで昇温するための、い
わは調温用に導入される。この実施例により、第１図の
実施例における効果に加えて、炭素析出器の次段に燃料
ガス昇温用に熱交換器を設けだので、炭素析出器の操作
範囲が広が９、燃料電池システムの安定性がさらに向上
する。
７を出た燃料ガス１３を他の熱媒体２２と熱交換器２３
で熱交換させて昇温し、燃料電池１のアノード室６へ供
給することを付は加えたシステムの例を示したものであ
る。これは、炭素析出器７で定常よりも大きな炭素析出
能力を要求され九堪合に、Ｂｏｕｄｏｕａｒｄ反応をよ
り活性化させるために温度を低下させる必要があり、炭
素析出処理されて得られた燃料ガス１３の温度を燃料電
池１のアノード室６の入口温度まで昇温するための、い
わは調温用に導入される。この実施例により、第１図の
実施例における効果に加えて、炭素析出器の次段に燃料
ガス昇温用に熱交換器を設けだので、炭素析出器の操作
範囲が広が９、燃料電池システムの安定性がさらに向上
する。
第６図は、第４図で第１図と異なる箇所及び第５図で第
１図と異なる箇所をそれぞれ複合させた形で第１図に付
は加えた燃料電池システムであり、この実施例は、第４
図及び第５図のそれぞれの実施例による効果を合せ持つ
。
１図と異なる箇所をそれぞれ複合させた形で第１図に付
は加えた燃料電池システムであり、この実施例は、第４
図及び第５図のそれぞれの実施例による効果を合せ持つ
。
第７図の実施例は第１図の実施例に加えて、石炭ガス化
装置９より出た燃料ガス１２を、まず、新たに設けた熱
交換器２５に通し、さらに、熱交換器８により空気１１
（もしくは酸素）と熱交換させて降温し、炭素析出器７
へ導入後、炭素析出処理されて得られた燃料ガス１３を
熱交換器２５に戻し、アノード室６の入口温度まで昇温
してアノード室６に供給する。この実施例により、第１
図、あるいは、第５図の実施例における効果に加えて、
比較的高温で排出される石炭ガス化装置９からの直接の
燃料ガス１２の所有する熱１゛を、炭素析出器７から炭
素析出処理されて得られた燃料ガス１３の昇温用として
使うので、燃料電池システムの熱効率が一層向上される
という効果がある。
装置９より出た燃料ガス１２を、まず、新たに設けた熱
交換器２５に通し、さらに、熱交換器８により空気１１
（もしくは酸素）と熱交換させて降温し、炭素析出器７
へ導入後、炭素析出処理されて得られた燃料ガス１３を
熱交換器２５に戻し、アノード室６の入口温度まで昇温
してアノード室６に供給する。この実施例により、第１
図、あるいは、第５図の実施例における効果に加えて、
比較的高温で排出される石炭ガス化装置９からの直接の
燃料ガス１２の所有する熱１゛を、炭素析出器７から炭
素析出処理されて得られた燃料ガス１３の昇温用として
使うので、燃料電池システムの熱効率が一層向上される
という効果がある。
第８図の実施例は第４図の実施例に、第７図で第１図と
異なる箇所を付は加えた形の燃料電池システムであり、
石炭ガス化装［９から得られる燃料ガス１２の通過する
熱交換器２５及び８を直列に配置し、その次段に直列に
配置したパルプ１８、炭素析出器７、パルプ９と同じく
直列に配置したパルプ２０、炭素析出器１７、パルプ２
１を並列接続したものを設け、炭素析出器７（あるいは
１７）から炭素析出処理されて得られた燃料ガス１３を
熱交換器２５で燃料ガス１２と熱交換させ昇温したのち
、アノード室６へ供給される。この実施例は、第４図及
び第７図のそ、れぞれの実施例による効果を合せ持つ。
異なる箇所を付は加えた形の燃料電池システムであり、
石炭ガス化装［９から得られる燃料ガス１２の通過する
熱交換器２５及び８を直列に配置し、その次段に直列に
配置したパルプ１８、炭素析出器７、パルプ９と同じく
直列に配置したパルプ２０、炭素析出器１７、パルプ２
１を並列接続したものを設け、炭素析出器７（あるいは
１７）から炭素析出処理されて得られた燃料ガス１３を
熱交換器２５で燃料ガス１２と熱交換させ昇温したのち
、アノード室６へ供給される。この実施例は、第４図及
び第７図のそ、れぞれの実施例による効果を合せ持つ。
第９図の実施例は第７図の実施例に加えて、炭素析出器
７に水５３を投入し、炭素析出器７内の炭素析出のため
に設けられた充てん物質の表面に析出した炭素を洗浄し
除去して、炭素を含む水５９として外部へ放出する。こ
の実施例では、第７図の実施例による効果に加えて、炭
素析出器の性能寿命が伸び、長期的、かつ、連続的な使
用が可能になる。
７に水５３を投入し、炭素析出器７内の炭素析出のため
に設けられた充てん物質の表面に析出した炭素を洗浄し
除去して、炭素を含む水５９として外部へ放出する。こ
の実施例では、第７図の実施例による効果に加えて、炭
素析出器の性能寿命が伸び、長期的、かつ、連続的な使
用が可能になる。
第１０図の実施例は第８図の実施例に加えて、炭素析出
器７及び１７にそれぞれパルプ２６及び２７を設け、各
パルプ２６及び２７を通して各炭素析出器７及び１７に
水５３を投入し、炭素析出器７及び１７内の炭素析出の
ために設けられた物質の表面に析出した炭素を洗浄し除
去して、炭素を含む水５９として外部へ放出する。この
実施例では、第８図の実施例による効果に加えて、一層
各炭素析出器の安定した性能が得られ、長期的、かつ、
連続的な使用が可能になる。
器７及び１７にそれぞれパルプ２６及び２７を設け、各
パルプ２６及び２７を通して各炭素析出器７及び１７に
水５３を投入し、炭素析出器７及び１７内の炭素析出の
ために設けられた物質の表面に析出した炭素を洗浄し除
去して、炭素を含む水５９として外部へ放出する。この
実施例では、第８図の実施例による効果に加えて、一層
各炭素析出器の安定した性能が得られ、長期的、かつ、
連続的な使用が可能になる。
第１１図の実施例では、第９図の実施例に加えて、アノ
ード室６からの排ガス１４を、石炭ガス 、
、。
ード室６からの排ガス１４を、石炭ガス 、
、。
化装置９と熱交換器２５との間に挿入し、リサイクルさ
せる。この実施例は、第９図の実施例による効果に加え
て、燃料電池１のアノード５で未反応であった有効燃料
を含む排ガス１４をリサイクルさせて使用するので、炭
素析出傾向を抑制でき、燃料電池システムの効率が向上
できる。
せる。この実施例は、第９図の実施例による効果に加え
て、燃料電池１のアノード５で未反応であった有効燃料
を含む排ガス１４をリサイクルさせて使用するので、炭
素析出傾向を抑制でき、燃料電池システムの効率が向上
できる。
第１２図の実施例は第１０図の実施例に加えて、アノー
ド室６からの排ガス１４を、石炭ガス化装＃、９と熱交
換器２５との間に挿入し、リサイクルさせる。この実施
例は、第１０図の実施例による効果に加えて、燃料電池
１のアノード５で未反応であった有効燃料を含む排ガス
１４をリサイクルさせて使用するので、炭素析出傾向を
抑制でき、燃料電池システムの効率が向上できる。
ド室６からの排ガス１４を、石炭ガス化装＃、９と熱交
換器２５との間に挿入し、リサイクルさせる。この実施
例は、第１０図の実施例による効果に加えて、燃料電池
１のアノード５で未反応であった有効燃料を含む排ガス
１４をリサイクルさせて使用するので、炭素析出傾向を
抑制でき、燃料電池システムの効率が向上できる。
第１３図の実施例は第１１図の実施例に加えて、炭素析
出器７より排出される水と析出した炭素の混合液５９を
、原燃料１０と混合できるように構成され、水と炭素の
混合液５９と原燃料１０をともに石炭ガス化装置９に投
入し、燃料ガス１２が得られる。この実施例は、第１１
図の実施例による効果に加えて、炭素析出器７で使用し
た水５３と析出した炭素とを燃料電池システム内で原燃
料の一部として使用するので、炭素析出傾向を抑制でき
るとともに、原燃料の消費が減少できる。
出器７より排出される水と析出した炭素の混合液５９を
、原燃料１０と混合できるように構成され、水と炭素の
混合液５９と原燃料１０をともに石炭ガス化装置９に投
入し、燃料ガス１２が得られる。この実施例は、第１１
図の実施例による効果に加えて、炭素析出器７で使用し
た水５３と析出した炭素とを燃料電池システム内で原燃
料の一部として使用するので、炭素析出傾向を抑制でき
るとともに、原燃料の消費が減少できる。
第１４図の実施例は第１２図の実施例に加えて、炭素析
出器７あるいは１７よシ排出される水と析出した炭素の
混合液５９を、原燃料１０と混合でき、水と炭素の混合
液５９と原燃料１０をともに石炭ガス化装置９に投入し
、燃料ガス１２が得られる。この実施例は、第１２図の
実施例による効果に加えて、炭素析出器７あるいは１７
で使用した水と析出した炭素とを燃料電池システム内で
原燃料の一部として使用するので、炭素析出傾向を抑制
できるとともに、原燃料の消費が減少できる。
出器７あるいは１７よシ排出される水と析出した炭素の
混合液５９を、原燃料１０と混合でき、水と炭素の混合
液５９と原燃料１０をともに石炭ガス化装置９に投入し
、燃料ガス１２が得られる。この実施例は、第１２図の
実施例による効果に加えて、炭素析出器７あるいは１７
で使用した水と析出した炭素とを燃料電池システム内で
原燃料の一部として使用するので、炭素析出傾向を抑制
できるとともに、原燃料の消費が減少できる。
なお、以上のどの実施例においても、石炭ガス化装置９
のすぐ後に脱硫、脱硝などの燃料浄化装置を設けるシス
テムを考えるのは容易である。また、炭素析出装置７や
１７はその内部の炭素析出状況が分かるように一部石英
などを用いて視覚的に把握できるようにすることができ
る。
のすぐ後に脱硫、脱硝などの燃料浄化装置を設けるシス
テムを考えるのは容易である。また、炭素析出装置７や
１７はその内部の炭素析出状況が分かるように一部石英
などを用いて視覚的に把握できるようにすることができ
る。
本発明によれば、燃料電池のアノード室へ供給される燃
料がアノード室に入る手前に、アノードに保持された炭
素析出反応に活性を示す物質と同じ物質を同量以上もつ
炭素析出器を設けたので、アノードでの炭素の析出を効
果的に防止できる。
料がアノード室に入る手前に、アノードに保持された炭
素析出反応に活性を示す物質と同じ物質を同量以上もつ
炭素析出器を設けたので、アノードでの炭素の析出を効
果的に防止できる。
第１図、第４図ないし第１４図は本発明の一実施例を示
す図、第２図、第３図は炭素析出器の構造例を示す断面
図である。 １・・・燃料電池、６・・・アノード室、７．１７・・
・炭素析出器、１０・・・原燃料。
す図、第２図、第３図は炭素析出器の構造例を示す断面
図である。 １・・・燃料電池、６・・・アノード室、７．１７・・
・炭素析出器、１０・・・原燃料。
Claims (1)
- １、アノードを包囲したアノード室とカソードを包囲し
たカソード室とから成る燃料電池において、前記アノー
ド室へ供給される燃料が前記アノード室に入る手前に、
炭素の析出を行なわせる炭素析出器を設けたことを特徴
とする燃料電池システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201726A JPS6180768A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 燃料電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201726A JPS6180768A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 燃料電池システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6180768A true JPS6180768A (ja) | 1986-04-24 |
Family
ID=16445914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59201726A Pending JPS6180768A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 燃料電池システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6180768A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012150945A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Toto Ltd | 燃料電池装置 |
| WO2014083794A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5063445A (ja) * | 1973-10-09 | 1975-05-29 | ||
| JPS59105275A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-18 | Toshiba Corp | 燃料電池発電システム |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59201726A patent/JPS6180768A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5063445A (ja) * | 1973-10-09 | 1975-05-29 | ||
| JPS59105275A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-18 | Toshiba Corp | 燃料電池発電システム |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012150945A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Toto Ltd | 燃料電池装置 |
| WO2014083794A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
| US9478817B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-10-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Fuel cell system |
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